まずは以下の図のような光線を考えましょう.
そこで,まずは,平行光がレンズによって屈折していく様子を考えましょう.
これはこれで...結構複雑ですね....
まずは,それぞれの記号の説明をしましょう.
φ1 : 光線がレンズ左側に当たった場所の曲率半径の軸に対する角度
r1 : 曲率回転半径
h1 : そのときの高さ
dx1 : そのときのレンズ中心からのずれ
θ1 : 屈折した光線が軸と交わる点での角度
s2 : 屈折した光線が軸と交わる点の距離
θA1 : 入射角
θG1 : 屈折角
です.
幾何学的な関係は,
となります.また,屈折の関係から,
となります.ここで,ここでしめした近似を使うと,
と簡単になります.また,
これらを代入することにより,
と,s2,を求めることができました.
うまく,光線が当たる高さ,h1,が消えていますね.
次に,右側のガラス面での屈折を考えましょう.